专利名称：电动安全剃须刀系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动剃须系统。
背景技术：
几乎没有例外，电动剃须系统先前已经归入两大类中的一种薄片和底切割器类型的系统，其中底切割器相对于薄片进行振荡；并且系统具有覆盖旋转的锋利底切割器的刚性防护件。其中暴露出的剃刀锋利刀片与皮肤接触的系统(通常施用润滑剂)已经主要地保持不带动力，尽管也有例外。
EP-A-1 201 375描述了一种湿法剃须装置，其具有按所谓的“滑瓦”形式安装的一对振荡刀片。通过电驱动振荡器使刀片纵向地振荡它们的刀刃。
另一建议可见于授予Dato等人的美国专利6,421,918中。剃须系统包括一前一后安装在剃刀头部中的一对剃刀片和一个用于以15千赫至2兆赫范围内的频率振荡刀片的机构。以这种方式振荡刀片据说可提高切割效率。头部连同刀片振动的幅度在10至100微米的范围内。
WO 2004/018165(Zuidervaart等人)描述了一种电动剃须装置，该装置具有以100至1000Hz，优选200Hz范围内的频率按周期椭圆运动进行驱动的两个平行的剃刀片。椭圆的长轴具有0.1至0.6mm的长度，短轴具有0.02至0.15mm的长度，即，沿着长轴的运动振幅在0.05至0.3mm范围内，其或许不适于进行有效地剃须。
WO 04/018166(Teeuw等人)描述了一种用于湿法剃须刀片的特殊涂层，该涂层据说特别适于往复运动或振动所驱动的刀片来降低切削力。
已知常规的或湿法剃须系统具有旨在利用所谓的“滞后效应”的多个刀片。然而，在正常剃须期间，在相应的刀片与给定的毛发接合之间的时间间隔往往太长，而不能防止毛发在第二刀片接合毛发之前缩回。
发明详述本发明的一个目的是提供改进了切割效率的电动剃须系统。
依照本发明的一个方面，提供了一种剃须系统，所述系统包括剃须头部结构、限定纵向轴线的刀片架、安装在所述刀片架上的至少两个刀片，每个刀片均具有平行于纵向轴线延伸的刀刃；所述框架安装在所述结构上以用于垂直于所述纵向轴线振荡运动；以及连接到所述框架上产生所述振荡运动的驱动系统，其中所述振荡运动的振幅为至少0.4mm，并且所述振荡运动的频率为至少80Hz。优选地，选择所述振荡运动的振幅在0.4至2.0mm范围内，并且选择所述振荡运动的频率在80至300Hz的范围内。
优选地，确定第一个所述刀片和第二个所述刀片的方向，以在相反的剃须方向上进行剃须。
依照本发明的另一方面，提供了一种剃须方法，其中使载放至少两个间隔开的刀片的刀片架在面部上执行线性运动，并且使刀片架在所述线性运动的方向上以至少0.4mm的振幅和至少80Hz的频率振荡。
优选地，所述振幅在0.4至2.0mm的范围内，并且所述频率在80至300Hz的范围内。所述振幅可为约1.2mm，并且所述频率为约120Hz。
附图概述为了更好地理解本发明并展示本发明的作用方式，以下结合附图以实施例的方式进行参照说明，其中
图1显示依照本发明第一实施方案的电动剃须系统的工作部件的透视图；图2显示图1组合件的分解图；图3显示依照本发明第二实施方案的电动剃须系统的工作部件的透视图；图4显示图3组合件的分解图；图5、6和7显示从下面起在各种旋转阶段的主底盘的振荡运动；图8、9、10和11显示各种可能的刀片排列；图12显示依照本发明第三实施方案的电动剃须系统的工作部件的透视图；图13显示图12组合件的分解图；图14显示图12组合件的侧视图；和图15显示图14组合件的一部分的运动方向。
本发明优选实施方案的详细说明图1显示依照本发明剃须系统的第一实施方案的透视图。如图所示，安装剃须头部1以便在托架组件2中绕轴线A-A旋转运动。在托架2的下方提供了马达3。剃须头部1包括皮肤支撑防护件21。皮肤支撑防护件21呈大致U形的横截面，并且具有上皮肤接合表面4和两个侧表面5，侧表面之一在图1中可见。上表面4具有多个被各自的横向防护条7隔开的窗口8。刀片架6通过这些窗口8暴露于皮肤。箭头B显示其中刀片架6要进行振荡的方向。
图2显示图1组合件的分解图。一个大致矩形的刀片架22载放两对极为锋利的剃刀片221和222。刀片架被载放在载体构件23上。载体23、刀片架22和支撑防护件21均组装到具有旋转轴承241和242的主底盘24上。驱动联接25包括第一联接构件251和第二联接构件252上，以将底盘的纵向运动转换成横向运动。联接构件251和252中的每一个均具有相应的轴承销2511和2521，该轴承销啮合在安装在主底盘24下方的驱动桥26上的相应轴承孔261和262中。在驱动桥26的底侧上形成了弓形狭槽263。在驱动桥26的下方设置了一个具有销轴271的凸轮27，销轴271啮合在弓形狭槽263中。U形托架构件28接纳和支撑由皮肤支撑防护件21、刀片架22、刀片架载体23、主底盘24、驱动联接25和驱动桥26组成的头部组合件。主底盘24的轴承销241和242啮合在托架的直立侧翼283和284上相应的轴承孔281和282中。驱动马达3通过托架28上的孔连接到凸轮27上，因此给刀片架22提供推动力，以使刀片架在横交于其纵向轴线的方向上振荡。
图3显示依照本发明剃须系统的第二实施方案的透视图。如图所示，在托架组件32中安装了剃须头部31以便其绕轴线A-A进行旋转动作。在托架32下方所提供的外壳内部装有马达33。剃须头部31具有上皮肤接合表面34和两个侧表面35，侧表面之一在图3中可见。上表面34具有暴露刀片架36的窗口38和缠绕在刀片架上的皮肤稳定防护件37。箭头B显示刀片架36的振荡方向。
图4显示图3组合件的全尺寸分解图。剃须头部31包括两个皮肤支撑防护件37、37a。皮肤支撑防护件37、37a稳定靠近刀刃的皮肤。一个大致矩形的刀片架42载放两对极为锋利的剃刀片421和422。刀片架载放在载体构件43上。载体43、刀片架42和支撑防护件37、37a均组装到具有旋转轴承441和442的主底盘44上。载体构件43通过其末端可绕枢轴转动地安装在主底盘44上。驱动联接45包括用于将底盘的纵向上的运动转换成绕平行于底盘纵向轴线的一条轴线的载体构件43的振荡运动的第一联接构件451和第二联接构件452。联接构件452具有啮合在驱动桥46上的轴承孔464中的轴承销4521。第一联接构件451上的销轴(不可见)啮合在主底盘44上的轴承孔462中。在驱动桥46的底侧上形成了弓形狭槽463。在驱动桥46的下方设置了一个具有销轴471的凸轮47，所述销轴啮合在弓形狭槽463中。U形的托架构件48接纳和支撑由皮肤支撑防护件31、刀片架42、刀片架载体43、主底盘44、驱动联接45和驱动桥46组成的头部组合件。主底盘44的旋转轴承441和442啮合于托架48的直立侧翼483和484上的相应的轴承孔481和482中。驱动马达(未示出)通过托架48上的孔连接到凸轮47上，因此给刀片架42提供推动力以使刀片架在横交于其纵向轴线的方向上振荡。
图5、6和7显示在其组装状态并从下面观察时的图1和图2的剃须头部。示意性地图示说明了凸轮27。图5、6和7中所示的相应的视图显示当凸轮27旋转过180°，以便驱动销271从图5中的下位通过图6中的中位移动到图7中的上位时驱动机构的位置。驱动销啮合在狭槽263中，因此当销轴从其图5中的下位移动到其图7中的上位时使狭槽渐渐向上移动。将会看到，上联接构件252连接到直角杠杆253上。与此类似，下驱动杠杆251连接到又一个直角杠杆254上。相应的直角杠杆253和254的旋转动作赋予横向运动给刀片架载体23，并因此赋予给刀片架22本身。
在图1和2所示的优选实施方案中，刀片架22载放成两对排列的四个刀片。图8中显示了四个刀片的优选排列。在图8中第一对刀片61和62指向右边，第二对刀片63和64指向左边。每个刀片61至64为锋利的剃刀并安装在各自的刀片载体65至68上。图9、10和11显示可供选择的刀片排列。在图9中，布置第一对的刀片71、72在相反的方向上切割，第二对的刀片73和74也是如此。在图10的实施方案中，第一对的刀片81和82指向左边，而第二对的刀片83和84指向右边。最后，在图10的实施方案中，第一对的刀片91和92指向相反的方向，第二对的刀片93和94也是如此。
通过采用反方向安装和按足够的行程和速度移动的两对刀片，能够在与其中剃刀行进的方向相反的方向上实现切割。换句话讲，在剃刀在纹理的方向上通过的同时，“逆纹”切割是可能的。采用这种动作，能够使低伏的毛发在刀片移过皮肤时被一对刀片疏松，该毛发接着被第二对刀片切割。给定正确的运动速度、行程和速度来实现滞后性，采用这种动作能够通过在毛发来得及缩回皮肤表面下之前第二刀片接合它。通过使剃须头部能够绕枢轴转动，能够按上下剃须而无需从面部移去剃刀。
尽管提供按图6、7、8和9所示的反向朝向的两对刀片是优选的，但在本发明的范围内提供按反向朝向或同向朝向的仅一对刀片也是可能的。那么将不会实现滞后效应，但将仍可实现上述的提起效应。另一选项是一对刀片与单个刀片反向。
采用利用图8所示类型的四刀片振荡刀片架所制造的原型剃刀，已经进行了不使用润滑剂(干法剃须)和在剃须之前将润滑剂施用到面部上(湿法剃须)的剃须试验。就舒适性和效率而论，湿法剃须方法给出最好的主观结果。刀片按1.3mm的段距(每对刀片之间的间距)进行布置。采用1mm的刀片间距在合适的速度和行程条件下改善滞后效应。在防护件就位后，刀片间距较窄也能够增加舒适性并同时减小剃刀头部的尺寸以便更容易接近难以接近的区域，例如鼻子下面。
采用较大刀片行程2.4mm、即振幅1.2mm的试验是有效的，但在所用的具体构型中似乎有些刺激皮肤。在另一方面，如果行程减少得太多，则效率也降低。因此，好的折衷方案被认为是行程在1.5至1.8mm的总行进范围内，并且频率在250赫兹的区域内。振幅0.4mm，即刀片行程0.8mm，将代表剃须仍然有效率的最低应用值。
对于以225mm每秒的线性剃须速度运行的标准双刀片湿法剃刀，每对中的第一和第二刀片的接合之间的时延大于5毫秒。前面已经确定，毛发在不到2毫秒内缩回约200微米。应将电动刀片的振荡速度设置为足够高，以动态地缩短第一和第二切割之间的时延而无需双重接合或牺牲清洗能力，即在刀片之间存在碎屑移除的清除通道。
在运动振幅为±1.2mm和振荡频率为100Hz的场合，这给出每秒480mm的平均切割速度，采用1.3mm的刀片间距，因此计算的滞后时间为2.7ms。这个切割速度给出良好的切割结果。如果期望将滞后时间缩短到1.7ms(即小于2ms)，则这可用每秒600mm的切割速度和1mm的刀片间距来实现。例如，这要求±0.5mm的振幅和300Hz的频率。
频率在80至300Hz范围内是优选的，最优选为120Hz。
可采用实现刀片运动的各种方法。在上面所述的实施方案中，马达3被安装在固定手柄中并具有安装到其上的偏心凸轮27。凸轮27驱动安装在旋转头上的弓形凸轮从动件。这种排列使头部在仍被马达所驱动的同时能够沿着面部的轮廓而行。所得的运动是沿着刀刃方向的大致线性的运动。这种运动由在其拐角处绕枢轴转动的两个L形构件253、254(直角杠杆)转换成正交于刀刃的驱动。通过提供两个直角杠杆，在刀片架的每个末端各一个，确保运动保持平行。通过采用安装在头部自身内部的电磁驱动器也可能获得这种运动。
参见图12至15，现在将描述第三实施方案。在该实施方案中，与其说刀片架在平行于其中刀片平放的平面的方向上振荡，不如说它被驱动以便它相切于这个平面振荡。这种切向或摇摆运动具有平行于刀刃所限定的纵向轴线的轴线A’-A’。
图12显示依照本发明的剃须系统的该第三实施方案的透视图以及图13显示分解图。如图所示，安装剃须头部600以便绕Y形托架构件601上的轴线A’-A’旋转运动。剃须头部600具有包括上表面606和两个侧表面604的防护架605，其中仅一个侧表面可见。装有刀片619、620的刀片架617通过上表面606上的窗口暴露于皮肤。图15中的箭头C显示其中刀片架617要进行振荡的方向。
在图13的分解图中可看见分开的组件。在窗口平行于刀片619、620长度的两个窗口侧面上是皮肤防护指状物611。这些防护指状物呈一系列突出形式，朝向窗口的中心突出，并且设计用来在使皮肤能够在剃须头部上表面以及具体地讲切割区域上易于通行的同时支撑皮肤，同时防止它受到刀片架非切割部分的摩擦或捕捉。它们也帮助稳定靠近刀片619、620的刀刃的皮肤。
在平行于刀片619、620长度的窗口的一侧上设置了一个皮肤接合支撑构件607。在该支撑构件上可有利地形成皮肤拉伸翅片。在窗口远离皮肤接合支撑构件607的另一侧上设置了润滑条609。这将帮助润滑皮肤以便剃须头部可更快地在皮肤上移动并带来舒适和放松。
刀片架617由放进刀片619、620的框架621组成。这些刀片围绕框架621两个末端的夹片622固定。在中央刀片之间设置了其它的成一系列向上的尖齿形式的皮肤支撑防护件612。这些皮肤支撑防护件帮助控制剃须头部上的皮肤运动，以改进剃须装置的性能并防止割伤和切口。
刀片架617载放在一个载体构件616上。该载体构件616具有在载体的任一端设置的轴承632。此外，其内具有驱动狭槽640的驱动联接639从载体构件616的下侧伸出。
载体616、刀片架617和防护架605均被组装到底盘618上。底盘618具有托架轴承625和载体轴承634。底盘载体轴承634与载体轴承632相连，使得载体可绕过轴承632、634的轴线前后摇摆。防护架605和底盘618形成一个相对于载体616保持静止的机罩，载体616可在这个机罩内部振荡。
驱动联接639具有驱动狭槽640并穿过底盘618上的狭槽633，并且柔韧的密封件635绕着这个狭槽633安装以防止水通过。
底盘座650固定和密封到底盘618的下侧上，形成密封地设置在其基座上的具有电缆入口652的水密隔室。在该隔室内部设置了马达602。该马达驱动偏心传动凸轮603。
驱动联接639上的驱动狭槽640(其透过底盘618上的狭槽633突出)啮合马达隔室内部的传动凸轮603，以便当马达通电时它往复地驱动驱动联接639。这种运动通过驱动联接639被传递到载体616，使得载体616、刀片架617和刀片619、620围绕穿过轴承632、634的轴线，在与包括防护架605的上表面606的平面相切的方向上前后摇摆。
Y形托架构件601接纳和支撑由防护架605、刀片架617、载体616、底盘618、驱动联接639、底盘座650和马达602组成的剃须头部组合件600。设置在托架的每个支架上的托架轴承615啮合相应的底盘托架构件轴承625，使得剃须头部组合件600可绕着过啮合轴承615、625的轴线自由地转动。
参见图14，马达602通过电缆连接到电源上，电缆通过底盘座650的底面处的电缆入口652并通过软密封管656从电缆入口652延伸到剃须装置的手柄654。
试验显示，剃须装置动作的最佳特性包括刀片架的刀片以120Hz的频率移动过相当于±1.2mm直线距离的弧运动。然而，距离范围可为±0.6mm至±2.0mm，并且频率范围为80至250Hz。此外，刀片间的间距在两个中间刀片之间为0.75mm，并且在其余的每个之间为1.0mm(如果存在的话)。更进一步讲，刀片行进的速度和距离类似于根据上面最初两个实施方案所讨论的速度和距离。然而，为实现“提起和切割”效果，假设过面部的移动速度为每秒250mm，刀片优选地应当以每秒600mm的平均速度移动。
在以上所述的所有三个实施方案以及图8至11中所示的不同刀片排列中，也可采用不同的刀片组合，其中每对中的第一刀片是“钝的”并仅用于提起或延伸毛发而不是切割。
使用带有横向皮肤接合条的皮肤稳定支撑防护件稳定皮肤并确保它在振荡刀片排列来回移动的同时基本上保持不动。
本领域的技术人员将会提出各种修改和备选方案。例如，可采用其它种类的功率传动装置，例如根据上面所述的前两个实施方案，安装在手柄中的马达可利用一个回转接头上的推拉动作来移动刀片。此外，最初两个实施方案可利用其它型式的皮肤稳定防护件，例如包括用于拉伸皮肤的润滑条和/或翅片的那些皮肤稳定防护件，如根据第三实施方案所述。最后，可利用不同于传统旋转式马达的驱动源，例如螺线管驱动。
零件列表剃须头部 1托架组件 2马达 3上表面 4侧表面 5刀片架 6横向防护条 7窗口 8支撑防护件 21刀片架 22载体构件 23底盘 24驱动联接 25驱动桥 26凸轮 27U形托架构件 28剃须头部 31托架组件 32马达 33上皮肤接合表面 34侧表面 35载体刀片 36皮肤支撑防护件 37、37a窗口 38矩形刀片架 42载体构件 43主底盘 44
驱动联接45驱动桥 46凸轮47U形托架构件 48第一刀片61、62第二刀片63、64刀片载体65至68刀片71、72刀片73、74刀片81、82刀片83、84刀片91、92刀片93、94刀片221、222轴承销 241、242第一联接构件251第二联接构件252直角杠杆253直角杠杆254轴承孔 261、262弓形狭槽263传动销 271轴承孔 281、282侧翼283、284刀片421、422旋转轴承441、442第一联接构件451第二联接构件452轴承孔 462
弓形狭槽 463销轴 471轴承孔 481、482直立侧翼 483、484轴承销 2511、2521轴承销 4521剃须头部 600托架构件 601马达 602传动凸轮 603防护架 605上表面 606皮肤接合防护构件 607Lubrastrip[商标] 609皮肤支撑防护件 611、612排放孔 613托架轴承 615载体构件 616刀片架 617底盘 618刀片 619、620刀片架框架 621夹片 622底盘(托架)轴承 625销轴 630载体轴承 632底盘狭槽 633底盘(载体)轴承 634柔韧密封 635
驱动联接 639驱动狭槽 640底盘座 650电缆入口 652手柄 654密封管 65权利要求
1.一种剃须系统，所述剃须系统包括剃须头部结构(24、28；44、48；616、618、650)；限定纵向轴线的刀片架(22；42；617)；安装在刀片架中的至少两个刀片(221、222；421、422；619、620)，每个刀片具有平行于纵向轴线延伸的刀刃；所述框架安装在所述结构上以用于垂直于所述纵向轴线的振荡运动；和驱动系统(25、26、27；45、46、47；603、640)，所述驱动系统连接到所述框架上以产生所述振荡运动，其中所述振荡运动的幅度为至少0.4mm，并且所述振荡运动的频率为至少80Hz。
2.如权利要求1所述的剃须系统，其中所述振幅在0.4至2.0mm的范围内，并且所述频率在80至300Hz的范围内。
3.如前述任一项权利要求所述的剃须系统，其中至少一个刀片面向两个相反的剃须方向中的每一个，并且所述振荡运动的行程超过所述相反朝向的刀片的刀刃之间的间距。
4.如权利要求3所述的剃须系统，其中所述间距在0.6至1.4mm的范围内，并且所述振幅在0.4至2.0mm的范围内。
5.如权利要求3或4所述的剃须系统，其中第一对刀片(61、62；81、82)朝向一个方向，并且第二对刀片(63、64；83、84)朝向另一方向。
6.如权利要求5所述的剃须系统，其中所述第一和第二对(61、62；63、64)彼此面对。
7.如权利要求5所述的剃须系统，其中所述第一和第二对彼此背离。
8.如权利要求1至4中任一项所述的剃须系统，其中刀片对朝向一个方向，并且单个刀片朝向相反的方向。
9.如前述任一项权利要求所述的剃须系统，其中所述切割速度大于每秒400mm。
10.如前述任一项权利要求所述的剃须系统，其中所述刀片均按同一刀片倾角进行安装。
11.如前述任一项权利要求所述的剃须系统，其中所述剃须头部结构包括固定的皮肤接合防护构件(21；34；604)。
12.如前述任一项权利要求所述的剃须系统，其中所述框架被安装以在平行于包含所述刀片刀刃的平面的方向上进行所述振荡运动。
13.如前述任一项权利要求所述的剃须系统，其中所述驱动系统包括至少一个直角杠杆(253、254)，所述直角杠杆安装在所述结构上以用于枢转动作，以赋予所述框架所述振荡运动。
14.如权利要求11所述的剃须系统，其中所述驱动系统包括一对直角杠杆，所述直角杠杆安装在所述结构上以用于枢转动作，以赋予所述框架所述振荡运动。
15.如权利要求1至11中任一项所述的剃须系统，其中所述框架(617)被驱动以围绕平行于所述纵向轴线的轴线振荡。
16.如权利要求15所述的剃须系统，其中所述切割速度大于每秒450mm。
17.如权利要求15或16所述的剃须系统，其中所述驱动系统包括偏心传动凸轮(603)，所述偏心传动凸轮联接到安装在所述结构(616、618、650)上的驱动狭槽(640)上以用于枢转动作，以赋予所述框架所述振荡运动。
18.一种剃须方法，其中使载放至少两个间隔开的刀片的刀片架在面部上执行线性运动，并且使刀片架在所述线性运动的方向上以至少0.4mm的振幅和至少80Hz的频率振荡。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述振幅在0.4至2.0mm的范围内，并且所述频率在80至300Hz的范围内。
20.如权利要求18或19所述的方法，其中使所述刀片架按摇摆运动振荡。
21.如权利要求18、19或20中任一项所述的方法，其中第一和第二刀片朝向相反的方向。
22.如权利要求18至21中任一项所述的方法，其中所述平均切割速度超过每秒400mm。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述平均切割速度超过每秒450mm。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述平均切割速度超过每秒600mm。
全文摘要
剃须系统包括剃须头部结构、限定纵向轴线的刀片架和安装在刀片架上的至少两个刀片，每个刀片具有平行于纵向轴线延伸的刀刃。框架被安装在所述结构上，以便垂直于所述纵向轴线或围绕平行于所述纵向轴线的轴线进行振荡运动，并且连接到所述框架上的驱动系统产生所述振荡运动。选择所述振荡运动的振幅超过0.4mm并且频率超过80Hz以产生大于每秒400mm的平均切割速度。在一个实施方案中，至少一个刀片朝向两个相反的剃须方向中的每一个，并且所述振荡运动的振幅超过所述相反朝向的刀片的刀刃之间的间距。所述间距优选在0.6至1.4mm的范围内，并且所述振幅优选在0.4至2.0mm的范围内。
文档编号B26B21/08GK101048265SQ200580035582
公开日2007年10月3日 申请日期2005年10月7日 优先权日2004年10月18日
发明者T·G·罗伊尔, I·萨克尔 申请人:吉莱特公司